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應(yīng)用案例丨水浸探頭測(cè)量小直徑管
小直徑金屬和塑料管材廣泛應(yīng)用于工業(yè)和醫(yī)療領(lǐng)域。其中一些管道的直徑可以小于0.125英寸(3毫米)，壁非常薄。當(dāng)他們的應(yīng)用于安全性較高的地方，需要滿足嚴(yán)格的制造公差的壁厚和同心度。
在過(guò)去，制造商必須對(duì)樣品進(jìn)行切割，以便直觀地檢查管材或使用卡尺測(cè)量管壁厚度。目前，有一種快速、無(wú)損的小直徑管質(zhì)量控制檢測(cè)方法——超聲測(cè)厚法。
可選用UT測(cè)厚儀設(shè)備和檢測(cè)裝置
用于直徑小于0.125英寸(3毫米)的管件。我們通常建議使用20MHz水浸聚焦探頭。為了有效地將聲能傳輸?shù)揭粋€(gè)小直徑的部件中，有必要將聲波聚焦。水浸聚焦探頭使用聲學(xué)透鏡和一個(gè)水柱來(lái)聚焦聲束，以提高靈敏度。
RBS-1水浸箱是一種臺(tái)式浸入式水箱和探頭固定裝置，它能產(chǎn)生穩(wěn)定的水柱，并有助于將測(cè)試件集中在聲束中。要?jiǎng)?chuàng)建一致的、低流量的水柱，浸入式水箱必須與一個(gè)噴水器噴嘴一起使用，該噴嘴應(yīng)該與應(yīng)用程序相匹配。B103 V形凹槽噴水器簡(jiǎn)化了管件同軸度檢查，因?yàn)樗鼓軌蛐D(zhuǎn)管件，快速測(cè)量整個(gè)圓周上的厚度，并將使管相對(duì)探頭徑向滑動(dòng)，沿著零件的長(zhǎng)度測(cè)量厚度。
B103 V型凹槽噴水器，帶有RS -1-15循環(huán)噴水器系統(tǒng)
測(cè)厚儀設(shè)備和探頭的選定
我們建議使用奧林巴斯38DL PLUS超聲測(cè)厚儀或奧林巴斯45MG超聲波測(cè)厚儀(使用45MG- SE單元件和45MG- WF波形軟件選項(xiàng))，以及20Mhz V316-SU的0.75英寸水浸探頭，此應(yīng)用程序的焦點(diǎn)為19mm。
（左圖）38DL PLUS測(cè)厚儀 （右圖）45MG測(cè)厚儀
使用適當(dāng)?shù)脑O(shè)備和正確校準(zhǔn)的儀器可以很容易地對(duì)小直徑油管進(jìn)行檢查，但仍然可能發(fā)生測(cè)量誤差。
檢測(cè)過(guò)程中的使用方法與技巧
這里有3個(gè)簡(jiǎn)單的技巧可以幫助你避免常見(jiàn)的問(wèn)題。
在采用水浸裝置測(cè)量鋼管時(shí)，考慮水-鋼界面回波是很重要的。水和鋼的聲阻抗相差很大，產(chǎn)生阻抗失配，導(dǎo)致界面回波較大。薄壁油管產(chǎn)生界面回波非常接近的底面反射。在大多數(shù)情況下，界面回波的后緣干擾第一個(gè)返回底面回波。
為了避免這種干擾，使用IF Blank函數(shù)，它隱藏了界面回波的后緣，并選擇一對(duì)干凈的連續(xù)回波，它們?cè)跁r(shí)間上更遠(yuǎn)，沒(méi)有干擾。
較大界面的回波后緣干擾第一底面回波
可以調(diào)整IF Blank函數(shù)設(shè)置來(lái)選擇一對(duì)信號(hào)。雖然所選的一對(duì)信號(hào)隨著IF Blank函數(shù)的調(diào)整而變化，但是連續(xù)的底面回波之間的渡越時(shí)間保持不變。
不同的Blank函數(shù)設(shè)置會(huì)導(dǎo)致相同的厚度測(cè)量
由于B103噴水器中的水程長(zhǎng)度加上部件的金屬壁厚明顯小于探頭的焦距，因此最大的回波振幅出現(xiàn)在焦點(diǎn)位置后的的第三或第四次底面回波。
這種效應(yīng)在測(cè)量薄金屬時(shí)很常見(jiàn)，如果測(cè)量到的回波干凈、不失真，就不會(huì)影響精度。如圖所示，若要精確測(cè)量，請(qǐng)使用IF空白函數(shù)選擇兩個(gè)連續(xù)的、不同波幅的底面回波。
由于焦距的關(guān)系，第三或第四次回波振幅最大
為了避免錯(cuò)誤的測(cè)量不要把M3 Blank函數(shù)設(shè)置的太大，減小M3 Blank函數(shù)值，直到測(cè)量?jī)x器使用連續(xù)的回波回波記錄測(cè)量，正確地表示零件厚度。
測(cè)量第3和第5底面回波
使用M3 M3 Blank函數(shù)測(cè)量第3和第5底面回波
關(guān)于檢測(cè)的結(jié)論
通過(guò)合理運(yùn)用超聲測(cè)厚技術(shù)，采用奧林巴斯38DL PLUS測(cè)厚儀，奧林巴斯45mg超聲波測(cè)厚儀及水浸探頭裝置，可以快速、簡(jiǎn)便地測(cè)量薄壁管的壁厚。